Die Bemessung für Querkraft erfolgt heute nach einheitlichen Modellvorstellungen; die Grundlage hierfür wurde vor über 100 Jahren gelegt und ab ca. 1960 durch die Arbeiten auf den Gebiet der Plastizitätstheorie theoretisch untermauert. In neueren Untersuchungen wurden die Modelle erweitert, wobei die Verträglichkeit der Verformungen und die Bestimmung der effektiven Betondruckfestigkeit im Vordergrund standen. Der Beitrag gibt einen Überblick über diese Entwicklungen und zeigt auf, wie die Modelle für die Bemessung und konstruktive Durchbildung verwendet werden können.

In dieser Fortsetzung des Teils 1 (Beton- und Stahlbetonbau 101, Heft 2 (2006)) wird ein Bemessungsansatz für die Querkrafttragfähigkeit von balkenartigen Stahlbetonbauteilen mit Kreisquerschnitt und Querkraftbewehrung abgeleitet. Er gilt für den fachwerkartigen Tragmechanismus im rechnerischen Zustand II und basiert auf dem in radiale und tangentiale Komponenten zerlegten Querkraftfluß im Querschnitt sowie den durch die kreisförmigen Zugstreben hervorgerufenen Umlenkkräften. Der Bemessungsansatz nutzt das Konzept der DIN 1045-1 und ergänzt die bekannten Widerstände von Zug- und Druckstreben durch einen Wirksamkeitsfaktor, welcher die rechnerischen Erhöhungen von Bügelkräften bzw. von Betondruckspannungen gegenüber denen bei Rechteckquerschnitten erfaßt. Der günstige Einfluß drückender Normalkräfte wird additiv über einen Sprengwerkansatz einbezogen. Die Verifikation des Bemessungsansatzes erfolgt anhand experimenteller Daten.

Die Querkraftwiderstände nach DIN 1045-1 schließen Träger mit Kreisquerschnitt zunächst nicht ein. Nach Auslegung des Normenausschusses Bauwesen (NABau) kann ein rechteckiger Ersatzquerschnitt angenommen werden. Dies erweist sich für Träger aus Normalbeton ohne Bügelbewehrung im Vergleich zu experimentellen Daten als konservativ, ist allerdings mit erheblichen Streuungen verbunden. Basierend auf dem Konzept der DIN 1045-1 wird ein praxisorientierter Ansatz für den Widerstand VRd,ctfür nicht bügelbewehrte Träger mit Kreisquerschnitt vorgestellt, welcher die bekannten Einflußgrößen von Geometrie, Längsbewehrungsgrad und Betonfestigkeit - speziell auf die Verhältnisse bei Kreisquerschnitten zugeschärft - einschließt. Die positiven Wirkungen drückender Normalkräfte sind darin über einen additiven Sprengwerkansatz einbezogen. Der Ansatz wird statistisch beurteilt und an Experimenten verifiziert.

Die Querkraftbeanspruchung von Stahlbeton-Wandscheibenbauten mit 2 bis 5 Geschossen unter Erdbebenlasten wird zunächst mit nicht-linearen Zeitverlauf-Berechnungen untersucht. Anschliessend wird aus dem Versuch einer Deutung der Ergebnisse das Konzept der modalen Grenzschnittgrössen entwickelt. Aus diesem wird eine Näherungsbeziehung zur Berechnung der Querkräfte in plastifizierenden Wandscheiben nach dem Antwort-Spectren-Verfahren hergeleitet.

Es wird ein dreigeteiltes Kräftemodell zur Erklärung des Tragverhaltens von Stahlbetonträgern vorgestellt: einer Kombination aus Bogentragwerk mit Zugband, einem Stützbogen-Modell und einem reinen Fachwerkmodell.

Es wird das Tragverhalten von mehrteiligen Fertigteilbrücken mit kastenförmigem Querschnitt und nachträglich ergänzter Ortbetonschicht erläutert. Es wird gezeigt, daß die Bemessungsmomente für die Fahrbahnplatten von Fertigteilbrücken mit Kastenträgern unter bestimmten Voraussetzungen nach dem "Trägerrost-Verfahren mit reduzierten Einflußlinien" ermittelt werden können.

Untersuchung über die Ausführung von Heizöltanks aus hochfestem Asbestzement.

Dieser Beitrag befasst sich mit der Qualitätssicherung bei der Herstellung von Elementwänden als wasserundurchlässige Betonkonstruktionen nach der WU-Richtlinie des DAfStb. Dazu wurde im Rahmen von diversen Untersuchungen an der FH Münster während der Bauausführung vor allem solchen Aspekten nachgegangen, die besonders häufig bei dieser Bauweise als Schadensursache identifiziert worden waren oder bei denen die WU-Richtlinie ein vergleichsweise hohes Qualitätsniveau erwartet. Auf der Grundlage der Untersuchungsergebnisse werden abschließend Empfehlungen zum Umgang mit Elementwänden gegeben.

Kritische Betrachtung des im Jahr 1978 nach DIN 488 eingeführten Prüfverfahrens für Betonstähle, welches nur für die Bestimmung des Dauerschwingfestigkeitskennwerts der "unendlich oft" ertragbaren Schwingbreite geeignet ist. Für realistischere und wirtschaftlichere Annahmen der Wechselbelastung sollte vom Konzept der konstanten Oberbespannung abgegangen werden und statt dessen eine zugrunde zu legende Mittelspannung geprüft werden.

In Ergänzung zu den Empfehlungen des Arbeitskreises “Altbergbau” wird im Ergebnis langjähriger Erfahrungen eine vereinfachte Verfahrensweise zur Prognose von Tagesbrüchen über Hohlräumen im Lockergebirge vorgeschlagen.

On the prognosis of sinkholes
In addition to the recommendations of the working group “Abonded Mining”, a simplified procedure for the prognosis of sinkhole above cavities in loose rock is proposed as a result of many years of experience.

Die Schalldämmung zweischaliger Membrankonstruktionen kann rechnerisch gut vorhergesagt werden, wenn der Hohlraum zwischen den Membranen mit Absorptionsmaterial bedämpft ist. Dies wird an einer Konstruktion mit 20 cm Membranabstand und eingestellter, 10 cm dicker offenporöser Schaumstoffplatte veranschaulicht. Die Berechnungen erfolgen mit dem Programm LAYERS. Eine bisher zur Abschätzung benutzte Formel führt nicht zum Ziel, weil sie die Einfallswinkelabhängigkeit des Schalldurchgangs nicht korrekt berücksichtigt. Bei “leerem”, nur gering bedämpftem Hohlraum ist eine Prognose mit LAYERS im Prinzip ebenfalls möglich. Da jedoch über die Absorption in der Luft- oder Gasfüllung und an den seitlichen Hohlraumrändern kaum etwas bekannt ist, sind die Ergebnisse mit größeren Unsicherheiten behaftet. Unklarheiten bestehen außerdem bezüglich der im Prüfstand herrschenden Einfallswinkelverteilungen und deren Einfluß auf die Schalldämmung.

Es wird ein Verfahren zur näherungsweisen Berechnung der Profilverformung für Kastenträger mit einfach symmetrischem Rechteckquerschnitt vorgestellt. Mit diesem Verfahren ist die Ermittlung von Einflusslinien für Schnittkräfte oder Spannungen aus der Profilverformung leicht möglich, so daß der Anteil der Profilverformung an der Gesamtbeanspruchung des Kastenträgers anschaulich dargestellt werden kann.

Mit der Entwicklung von Ingenieurmethoden für die brandtechnologische Gesamtbeurteilung von Gebäuden wird auch die Problematik der Verrauchung behandelt. Die Feststellungen der produktabhängigen Rauchpotentialwerte ist nur experimentell möglich. In der Vergangenheit sind zahlreiche Zersetzungs- und Rauchdichtemeßmethoden entwickelt worden, die überwiegend nur bestimmte Brandzustände nachstellen und deswegen nur begrenzt diesen Ansprüchen genügen. Vergleicht man Ergebnisse unterschiedlicher Verfahren, so läßt sich daraus der dominierende Einfluß von Prüfparametern auf die gemessene Rauchdichte ableiten, so das der Vergleich oder die Beurteilung von Einzelwerten keine quantitative Risikoabschätzung ermöglicht. Wägt man Vor- und Nachteile unterschiedlicher Methoden ab, so erscheinen die ISO-smoke-box und die NBS-Kammer als Vertreter der statischen Verfahren und die dynamische Zersetzungsapparatur nach DIN 53436 am besten geeignet, um Rauchpotentiale festzustellen.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Für den Korrosionsschutz von Brückenbauwerken kommen aufgrund der geforderten langen Schutzdauer überwiegend zweikomponentige Beschichtungssysteme auf Basis von Epoxidharz/Polyurethan nach Blatt 87 der TL/TP-KOR-Stahlbauten zum Einsatz. Bei der meistens praktizierten Aufteilung des Gesamtsystems in Werkstatt- und Baustellenbeschichtung kann es durch Zwischenbewitterung der Epoxidharz-Teil beschichtung zu Verbundproblemen kommen, was bereits zu Schadensfällen geführt hat. Der Beitrag beinhaltet Untersuchungsergebnisse zu dieser Problematik an in Nutzung befindlichen Bauwerken und berichtet über Erkenntnisse, die beim Brückenneubau bei dem Anlegen von Probebeschichtungen auf unterschiedlich vorbereiteten Oberflächen gewonnen wurden. Aus den Ergebnissen werden Schlußfolgerungen und Empfehlungen zur weiteren Verfahrensweise abgeleitet.

An bestehenden Gebäuden können thermische Kenngrößen der verwendeten Baustoffe nur durch In-situ-Messungen bestimmt werden. Die einfache Berechnung dieser Kenngrößen unter Annahme einer eindimensionalen, stationären Wärmestromdichte erfordert einen relativ großen Meßaufwand. In diesem Beitrag wird ein instationäres Temperaturfeld verwendet, das durch einen Heizer im Inneren des zu messenden Bauwerksteils erzeugt wird. Die an der Oberfläche in Abhängigkeit von der Zeit gemessenen Temperaturen werden mit den Ergebnissen numerischer Rechnungen verglichen. Eine Anpassung der theoretischen an die experimentellen Kurven gestattet es, neben der Wärmeleitfähigkeit auch die Wärmekapazitätsdichte zu bestimmen.

Eine wichtige brandschutztechnische Anforderung an raumabschließende Bauteile (Wohnungstrennwände, Geschoßdecken, Feuerschutzabschlüsse, Verglasungen) ist, daß sie für eine gewisse Zeit den Durchgang des Feuers in benachbarte Gebäudeabschnitte verhindern, um die Brandausbreitung zu begrenzen. Da der Flammendurchtritt zur feuerabgewandten Seite des Bauteils erheblich von den statischen Druckverhältnissen abhängt, ist es erforderlich, daß diese bei Brandprüfungen genau erfaßt werden. Es werden deshalb zwei unterschiedliche Druckmeßsonden im Windkanal untersucht und die Ergebnisse miteinander verglichen.

Es wird die Bedeutung einer Probebelastung an bestehenden Bauwerken oder Bauteilen erörtert und festgestellt, daß Probebelastungen für sich allein eine Aussage über die tatsächlich vorhandene Tragfähigkeit im Regelfall nicht liefern können. Stets sind vor einer Belastung Untersuchungen der geometrischen Gegebenheiten, der Zwangkräfte und der Baustoffgüten sowie rechnerische Analysen erforderlich, um hinreichend gesicherte Aussagen über das voraussichtliche Tragvermögen des Bauwerks zu erhalten. Die Aussagemöglichkeit zerstörungsfreier Untersuchungsverfahren und Fragen der Vorankündigung eines gefahrdrohenden Zustandes werden erörtert. Anhand einiger Beispiele werden Notwendigkeiten und Ergebnisse von Probebelastungen kritisch bewertet.

Das probabilistische Bemessungsverfahren für Stabtragwerke geht aus der Deformationsmethode nach der Theorie 2. Ordnung hervor und bewahrt die auf dem Gleichgewicht der Kräfte und Drehmomente beruhende Praxis. Die Approximation zufälliger Lasten durch Hermitesche Polynome normalverteilter Zufallsgrößen führt mittels Galerkin-Projektion auf ein lineares Gleichungssystem. Es beruht auf der Elastizitätsgleichung der deterministischen Deformationsmethode und muss iterativ behandelt werden. Das Verfahren lässt sich formalisieren und liefert die Versagenswahrscheinlichkeit mit einem im Berufsalltag des Bauingenieurs vertretbaren Aufwand. An Hand des Querschnittsversagens wird gezeigt, in welcher Hinsicht die probabilistische Analyse das mit Beiwerten arbeitende Sicherheitskonzept erweitert.

Im Beitrag wird ein neues Verfahren zur Berechnung der Versagenswahrscheinlichkeit ebener Stabtragwerke vorgestellt, das auf der Gesamt-Steifigkeitsbeziehung der herkömmlichen Deformationsmethode beruht. Durch die Berücksichtigung zufälliger Bemessungsgrößen geht daraus die zufällige Steifigkeitsbeziehung als Grundlage des Verfahrens hervor. Ihre Lösung wird mit Hilfe eines deterministischen Ersatzsystems ermittelt. Dieses besitzt eine größere Dimension als das System der Deformationsmethode, steht aber mit ihm im direkten Zusammenhang. So läßt sich seine Koeffizientenmatrix in leicht erkennbarer Weise aus der Elastizitätsmatrix der Deformationsmethode zusammensetzen. Im Ergebnis gelingt es, die Verformungsgrößen und damit auch die Grenzzustandsgleichung analytisch durch die am Tragwerk wirkenden Zufallsgrößen auszudrücken und den Einfluß von Zufallsschwankungen der Stoff- und Geometriekenngrößen sowie der Belastung auf die Versagenswahrscheinlichkeit getrennt zu ermitteln. Da das Verfahren primär von den zufälligen Verformungsgrößen und nicht von deren Verteilungsfunktionen ausgeht, besteht eine enge inhaltliche und methodische Beziehung zur herkömmlichen Vorgehensweise. Die Anwendung wird an zwei Stahltragwerken vorgestellt.

Der Beitrag befaßt sich mit den Möglichkeiten der Zuverlässigkeitsbeurteilung von Stahlrahmen unter Anwendung der Simulation-Based Reliability Assessment-Methode (SBRA). Die ständige Verbesserung der Computertechnik macht es möglich, das Potential der SBRA-Methode nicht nur für die Analyse einfacher Tragwerke und ihrer Komponenten, sondern auch für die Beurteilung von komplizierten, statisch unbestimmten Konstruktionen, wie z. B. Stahlrahmen, anzuwenden.
In diesem Zusammenhang wird ein möglicher Übergang von der traditionellen und in den derzeitigen Normen angewendeten Beurteilung der Knickstabilität von Stahlrahmen (die auf der Bestimmung von Knicklängen und Knickzahlen beruht) zu der auf der SBRA-Methode und der Analyse nach Theorie II. Ordnung gegründete Festigkeitsauffassung über Stabilität, vorgestellt.

Die Höhe des effektiven Preisniveaus richtet sich nicht nur nach Angebot und Nachfrage, sondern ist wesentlich von den markttechnischen und wettbewerbsrechtlichen Rahmenbedingungen abhängig. In bezug darauf kann nicht toleriert werden, daß Bestechung und Preisabsprache zu gebräuchlichen Instrumentarien bei der Ausschreibung und Vergabe von Bauleistungen werden. Es kann aber auch nicht richtig sein, daß durch allgemein anerkannte und rechtlich wirksame Vergaberichtlinien den Nachfragern nach Bauleistungen zu einer Marktmacht verholfen wird, die auf Dauer das wirtschaftliche Überleben der Anbieter von Bauleistungen in Frage stellt. Zur Überwindung der strukturellen Krise in der Bauwirtschaft ist es auch notwendig, die der Preisbindung bei Bauleistungen zugrundeliegenden Rahmenbedingungen zu korrigieren und das vorhandene Machtgefälle zwischen Anbietern und Nachfragern auszugleichen.

In Fortführung des bisherigen Konzeptes [1] wird gezeigt, wie statische Windlasten bei Hochbauten in guter Näherung rechnerisch ermittelt werden können. Dabei lassen sich die bisherigen Ergebnisse von Standardprofilen nützlich verwenden. Als Ziel der vorgelegten Untersuchungen soll eine übergeordnete Systematik einer Strömungsmechanik mit abgelösten turbulenten Strömungszonen (Totwasser) erkennbar sein.

Bei Trägern und Flachdeckensystemen in Verbundbauweise wird die Verdübelung überwiegend mit duktilen Verbundmitteln, wie z. B. mit Kopfbolzendübeln, realisiert. Die Nachgiebigkeit der Verbundmittel kann insbesondere bei Trägern mit teilweiser Verdübelung und/oder unterbrochener Verbundfuge das Verformungsverhalten nennenswert beeinflussen. Bei Flachdeckensystemen ist wegen der speziellen Querschnittsgeometrie ebenfalls ein nennenswerter Einfluss der Nachgiebigkeit der Verbundmittel auf das Verformungsverhalten vorhanden. Da genauere Berechnungen unter Berücksichtigung der Nachgiebigkeit der Verdübelung im Allgemeinen relativ aufwendig sind, wird ein vereinfachtes baupraktisches Berechnungsmodell vorgestellt, mit dem der Einfluss der Nachgiebigkeit der Verbundfuge auf die Verformungen von Verbundträgern und Flachdeckensystemen einfach beurteilt werden kann.

Das Sicherheitskonzept der DIN EN 1993-1-11 für die Bemessung und Konstruktion von Zuggliedern aus Stahl führt gegenüber den bisherigen Regelungen bei Seiltragwerken, die gegen Steifigkeit vorgespannt werden, zu deutlich größeren und damit unwirtschaftlicheren Querschnitten von Seilen und Anschlussdetails. Im folgenden Artikel soll deshalb hinterfragt werden, ob die gewählten Bemessungsansätze für diesen Typ von vorgespannten Seiltragwerken sinnvoll und notwendig sind.

Some remarks concerning the application of the safety concept according to EC3 for the design of steel cables
Compared with the former regulations for cable structures that are prestressed against stiffness, the safety concept of DIN EN 1993-1-11 for design and construction of steel tension members results in larger and less economic cross sections for cables and clamps. The following text debates the question whether the use of this design concept is reasonable for all types of cable structures.